De eerste Brain-on-Chip AI-computer met een combinatie van hersencellen en silicium microchips is in de maak. Het is een nieuw project van BayesBrain, verbonden aan de TU Eindhoven.
Het project kan een belangrijke bijdrage leveren aan de ontwikkeling van zeer zuinige draagbare devices, Internet of Things-apparaten geavanceerde controlesystemen voor AI-technologieën. Wanneer er een werkend exemplaar wordt afgeleverd, is nog niet bekend. Volgens de makers is daar eerst nog studie voor nodig.
Het is een project van een groep TU/e-onderzoekers, onder leiding van Regina Luttge en Bert de Vries. Luttge richt zich op kweken van hersencellen in zogenaamde Brain-on-Chip-apparaten, terwijl De Vries zich bezighoudt met computationele neurowetenschappen, signaalverwerking en machine learning.
Het combineren van een computer op siliciumbasis met hersencellen in BayesBrain is geen publiciteitsstunt. De bedoeling is er uiteindelijk een werkende computer van te maken die gebruiksvriendelijk en zeer energiezuinig is. Volgens de onderzoekers heeft dat verstrekkende gevolgen voor bijvoorbeeld machine learning.
Energie
De gedachte erachter is dat een reactief systeem zoals de hersenen, de cellen nooit energie besteden aan doorgeven van berichten aan andere hersencellen, tenzij dit de nauwkeurigheid van de rekentaak verbetert. In een conventionele algoritmische aanpak van het rekenwerk worden boodschappen hoe dan ook doorgegeven. Dat gebeurt zelfs als zij de nauwkeurigheid van het resultaat niet verbeteren. Dit beïnvloedt de energie-efficiëntie dramatisch.
Aan de hersenkant van het microfluïdische Brain-on-Chip-apparaat komen ongeveer 1.000 hersencellen. Die vormen kleine neurale circuits met een gecompartimenteerd microfluïdisch systeem. Om de cellen in leven te houden krijgen ze water, voedingsstoffen en een incubatie-omgeving (temperatuur, atmosfeer, enz.) die ze nodig hebben om langere tijd gezond te blijven.
“De cellen zouden na ongeveer drie weken voldoende uitgerijpte neurale netwerken moeten vormen. Zodra de kleine netwerken zich vormen en hervormen (neurale plasticiteit), zullen de hersencellen klaar zijn om te ‘praten’ met de silicium-computer”, zegt Luttge.
Voor het Bayesiaanse gedeelte zal het team gebruik maken van een computer op siliciumbasis. “We beginnen met een 100% silicium-gebaseerde Bayesiaanse computer en gebruiken die om een eenvoudige real-time regeltaak op te lossen,”, zegt De Vries.
BayesBrain wordt gefinancierd door het EAISI (Eindhoven Artificial Intelligence Systems Institute)-fonds voor Exploratory Multidisciplinary AI Research (EMDAIR).
Lees ook:
- Waarom is Robotic Process Automation (RPA) zo speciaal?
- Een Lakehouse maakt het voorspellen van ziekten mogelijk
